立體式監(jiān)測系統(tǒng)在深基坑支護中的應(yīng)用

馬明濤

(廣東科諾電力巖土工程有限公司，廣東 廣州 510600)

1 工程概述

某供銷社住宅樓工程場地位于南寧市桃源路西南面。該樓地上32層，建筑平面呈矩形，設(shè)二層地下室。主樓基坑設(shè)計深度12.2m，裙樓基坑設(shè)計深度11.1m。

基坑北側(cè)距供銷社4層幼兒園樓1m左右；基坑西側(cè)距離三零三醫(yī)院15層住宅樓8.6m、距煤氣管道10.9m；基坑南側(cè)距邕江300m，距老干部活動中心5.6m，距煤氣管道3.5m；基坑?xùn)|側(cè)距離圍墻5.9m、距七十年代修建的5層居民樓13.8m，距自來水管及高壓電纜線2.5m。

基坑揭露土層為雜填土①、粘土②、粉質(zhì)粘土③、粉砂④、圓礫夾礫砂層⑤。

2 基坑支護方案

本基坑支護采用排樁+錨索+擺噴帷幕+坑內(nèi)管井抽排水方案，即先在基坑周圍進行帷幕灌漿止水，然后在坑周采用排樁、錨索進行支護，最后在開挖中進行坑內(nèi)管井抽排水。

根據(jù)周邊建筑物和地下管線的分布情況，將基坑支護范圍劃分成八個分區(qū)，即Ⅰ～Ⅷ區(qū)，詳見圖1。

3 監(jiān)測內(nèi)容及結(jié)果分析

3.1 監(jiān)測內(nèi)容

監(jiān)測系統(tǒng)由地面位移、深層位移、支護結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力、坑外地下水水位、周邊建筑物裂縫等監(jiān)測項目組成，具體內(nèi)容如下：

地面位移：支護樁頂部位移、坑邊地表沉降、周邊建筑物沉降監(jiān)測。

深層位移：坑周20m深度內(nèi)各深層土體的位移，在西、北、東三個方向各布置一個測斜孔。

支護結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力：支護樁的三個截面、每個截面布置兩個應(yīng)力計，在Ⅰ區(qū)、Ⅲ區(qū)、Ⅴ區(qū)各選一個樁，每根樁中間截面為設(shè)計最大彎矩位置處，進行錨桿應(yīng)力、錨索應(yīng)力監(jiān)測。

坑外地下水位監(jiān)測。

周邊建筑物裂縫監(jiān)測：周圍建筑物原有裂縫監(jiān)測、周圍墻體裂縫監(jiān)測。

具體監(jiān)測布置情況見圖1。

圖1 基坑支護及監(jiān)測情況布置圖

3.2 監(jiān)測報警情況

⑴ 各項報警值如下：

①水平位移、深層位移速率≥2.5mm/d；累計位移量≥5‰的開挖深度，深度為12.2m的基坑報警值為61mm，深度為11.1m的基坑報警值為55.5mm；

②建筑物的沉降速率≥1mm/d，累計沉降量≥15mm；

③建筑物差異沉降≥1/1000；

④錨桿及支護樁內(nèi)鋼筋應(yīng)力超過設(shè)計值的80%；

⑤坑外地下水位的下降速率≥0.5m/d，水位高程高于67.8m，累計下降量≥1.5m，水位高程低于61.5m。

⑵ 基坑開挖期間各項目報警情況：

本工程支護樁頂部位移、深層土體位移都沒有達到報警值；基坑?xùn)|側(cè)地表及建筑物的沉降觀測點在帷幕灌漿期間有隆起現(xiàn)象，詳見表1；部分錨索(桿)應(yīng)力超過報警值，具體見表2；支護樁內(nèi)應(yīng)力未達到報警值，詳見表3；東面圍墻在灌漿期間產(chǎn)生裂縫；地下水位未出現(xiàn)報警值。

表1 沉降觀測點隆起情況

表2 錨索(桿)應(yīng)力計報警情況

表3 錨索應(yīng)力計報警情況

3.3 監(jiān)測結(jié)果分析及建議

⑴ 帷幕灌漿期間基坑?xùn)|側(cè)地面隆起，且坑邊圍墻出現(xiàn)裂縫，停止該位置帷幕灌漿并加強該位置排水措施后，地面不再隆起，裂縫不再發(fā)展。

⑵ Ⅲ、Ⅷ區(qū)錨桿拉力出現(xiàn)報警，但由于該區(qū)33#支護樁內(nèi)應(yīng)力最大值遠小于報警值，且地面位移觀測點未達到報警值，對此次報警不采取措施，至基坑回填前未出現(xiàn)危險。

⑶ Ⅰ、Ⅱ區(qū)范圍10#支護樁內(nèi)應(yīng)力最大值遠小于報警值，且該區(qū)M80047、M80059錨桿內(nèi)應(yīng)力未達到報警值，同時地表位移觀測點及深層土體位移都未達到報警值，故取消第三排錨索，至基坑回填前未出現(xiàn)危險。

4 結(jié)論

⑴ 基坑支護設(shè)計所采用的各項參數(shù)基于經(jīng)驗成分較大，有時導(dǎo)致基坑失穩(wěn)，這些參數(shù)往往無法反映土壓力的真實變化情況，所以對基坑進行實時立體監(jiān)測對安全施工是必要的；

⑵ 如基坑周邊地表出現(xiàn)明顯破壞，建議分析原因后馬上采取措施進行處理；

⑶ 由于土體破壞一般要經(jīng)歷應(yīng)力改變、內(nèi)部結(jié)構(gòu)破壞、內(nèi)部位移，最終使支護結(jié)構(gòu)內(nèi)應(yīng)力改變、基坑失穩(wěn)，故當某項監(jiān)測項目出現(xiàn)報警時，需進一步綜合分析其它監(jiān)測項目的結(jié)果，未得出科學結(jié)論前，一般不宜向施工方提出報警；

⑷ 當各監(jiān)測項目均未出現(xiàn)報警時，并經(jīng)綜合分析確認基坑處于安全狀態(tài)后，可根據(jù)實際情況建議適當減少支護項目，并保證基坑是安全的，以便節(jié)約開支、縮短工期。

[1]馬明濤.廣西區(qū)供銷合作社住宅樓基坑工程監(jiān)測報告[R].南寧：廣西電力工業(yè)勘察設(shè)計研究院，2007.

[2]林宗元.巖土工程治理手冊[K].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2005.

[3]夏才初，潘國榮.土木工程監(jiān)測技術(shù)[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社， 2001.

[4]林宗元.巖土工程試驗監(jiān)測手冊[K].北京：中國建筑工業(yè)出版社 ，2005.